Устройство для управления электрофильтром

 

Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами может быть использовано в разных отраслях промышленности и позволяет повысить надежность и упростить конструкцию устройства Устройство для управления электрофильтром содержит излучатель 3 приемник 4, выполненный в виде стаканов 5, 6 К закрытому торцу каждого из них прикреплен чувствительный элемент 8, установленный в цилиндрической камере 9 к боковой стенке которой снаружи подведена тангенциально воздушная трубка 10 Излучатель выполнен в виде полупроводниковых диодов 11 с излучением в инфракрасном диапазоне, выходами, подключенными через коммутатор 12 к генератору 13 прямоугольных импульсов приемник выполнен в виде полупроводникового диода 14 подключенного через фильтр 15 усилитель 16 и преобразователь 17 к блоку 1 элементов очистки электродов электрофильтра 1 з п ф-лы 4 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)л B 03 С 3/68

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658663/26 (22) 06.03,89 (46) 15.09.92, Бюл. ¹ 34 (71) Государственный научно-исследовательский энергетический институт им.

Г.М. Кржижановского (72) М.И.Сапаров. B.Â.Åðìàêoâ, С.А,Фадеев и Н,С.Кемеш (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1080871, кл. В 03 С 3/74, 1973, Авторское свидетельство СССР

¹ 1271571, кл, В 03 С 3/68, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ

ЭЛ Е КТРО Ф ИЛ bTP0 M (57) Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами. может быть использовано в разных отраслях промышленности и

Изобретение относится к очистке газов электрофильтрами и может быть использовано в энергетической, металлургической и других отоаслях промышленности, Известно устройство для измерения концентрации и управления электрофильтром, содержащее агрегаты питания полей электрофильтра, механизмы встряхивания электродов, измеритель концентрации пыли, установленный в газоходе.

Недостатком устройства является низкая эффективность очистки газов от пыли. обусловленная запылением чувствительных элементов измерителя концентрации.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту является устройство для управления электрофильтром, содержащее агрегаты пи«, Ы),» 1761287 А1 позволяет повысить надежность и упростить конструкцию устройства. Устройство для управления злектрофильтром содержит излучатель 3. приемник 4, выполненный в виде стаканов 5, 6. К закрытому торцу каждого из них прикреплен чувствительный элемент 8, установленный в цилиндрической камере 9. к боковой стенке которой снаружи подведена тангенциально воздушная трубка 10. Излучатель выполнен в виде полупроводниковых диодов 11 с излучением в инфракрасном диапазоне, выходами, подключенными через коммутатор 12 к генератору 13 прямоугольных импульсов. приемник выполнен в виде полупроводникового диода 14, подключенного через фильтр 15. усилитель 16 и преобразователь

17 к блоку 1 элементов очистки электродов электрофильтра. 1 з.п. ф-лы. 4 ил. тания полей электрофильтра. механизмы встряхивания электродов с пылепроводом. пылемер, выполненный в виде источника и двух измерителей светового излучения, при этом первый и второй измерители светового излучения расположены по длине пылепровода соответственно направлению потока после электродов. а их выходы подключены соответственно ко входам первого и второго триггеров. выход последнего соединен с входом первого триггера и через первую схему И и схему задержки подключен к первому входу первого блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом первой схемы И. второй вход которой подключен к первому выходу первого триггера, второй вход второго блока вычитания подключен к источнику опорного сигнала. а вы i 761287 ход — к первому входу второй схемы И, второй вход которой соединен с генератором прямоугольных импульсов и реле, выход — с входом третьего триггера и выходом источника регулируемого напряжения, источник светового излучения подключен через параллельно соединенные, нормально замкнутый и разомкнутый контакты с выходами источника регулируемого напряжения, а второй выход первого триггера соединен через мультивибратор и счетчик импульсов с первым входом схемы сравнения, второй вход которой подключен к блоку памяти, а выход — к механизму встряхивания электродов.

Недостатком устройства является низкая надежносгь работы и сложность конструкции, а также необходимость периодической профилактической очистки чувствительных элементов, Целью изобретения является повышение надежности и упрощения конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления электрофильтром, содержащем агрегаты питания полей электрофильтра, механизма встряхивания электродов с газоходом, пылемер, излучатель и приемник которого размещены соосно отверстиям в стенках газохода на его противоположных стенках, излучатель и приемник выполнены в виде стаканов, каждый открытый торец которых совмещен с отверстием в газоходе, а к закрытому торцу прикреплен чувствительный элемент, установленный в цилиндрической камере, к боковой стенке которой снаружи подведено тангенциально воздушная трубка, причем цилиндрическая камера, чувствительный элемент и стакан установлены концентрично отверстию в стенке газохода, а излучатель выполнен в виде полупроводниковых диодов с излучением в инфракрасном диапазоне, выходами, подключенными через коммутатор к генератору прямоугольных импульсов, при этом приемник излучения выполнен в виде полупроводникового диода, подключенного через фильтр, усилитель и преобразователь к элементам очистки электродов электрофильтра; диаметры воздушной трубки (D) и отверстия (d) в стенке газохода, эффективное сечение (S) цилиндрической камеры выбирают из соотношения

Я<0» О, Признаки, касающиеся: — выполнения излучателя и приемника в виде стаканов, каждый открытый торец которых совмещен с отверстием в газоходе, а к закрытому торцу — закреплен чувствительный элемент, установленный в цилиндрической камере, к боковой стенке которой

55 снаружи подведено тангенциально воздушная трубка; — установка цилиндрической камеры, чувствительных элементов и стакана концентрично отверстию в стенке газохода; — выполнения излучателя в виде полупроводниковых диодов, выходами, подключенными через коммутатор к генератору прямоугольных импульсов, приемника — в видe;êîâoã- диода, подключенного через фильтр, усилитель и преобразователь к элементам очистки электродов электрофильтра; — выбора конструктивных параметров цилиндрической камеры, стакана и воздушной трубки согласно расчетному соотношению, Не известны из патентно-технических источников. Поэтому перечисленные признаки возможно рассматривать как осуществлен н ы е.

Устройство для управления электрофильтром изображено на фиг. 1: на фиг. 2— сечение А-А; на фиг, 3 — структурная схема устройства; на фиг. 4 — блок схемы преобразователя, Устройство содержи блок 1 элементов очистки электродов электрофильтра, агрегаты питания полей электрофильтра (на чертеже не показаны), размещенные в газоходе

2, в отверстиях стенок которого соосно им размещены излучатель 3 и приемник 4, которые выполнены в виде стаканов 5, 6, каждый открытый торец которых совмещен с отверстием 7 в газоходе, а к закрытому торцу — закреплен чувствительный элемент 8, установленный в цилиндрической камере 9. к боковой стенке которой снаружи подведена тангенциально воздушная трубка 10, Излучатель выполнен в виде полупроводниковых диодов 11 с излучением в инфракрасном диапазоне, выходами, подключенными через коммутатор 12 к генератору 13 прямоугольных импульсов.

Приемник излучения выполнен в виде полупроводникового диода 14, подключенного через фильтр 15, усилитель 16 и преобразователь 17 к блоку 1 элементов очистки электродов электрофильтра.

Коммутатор 12 позволяет регулировать чувствительность измерений в соответствии с измеряемыми значениями концентрации твердых частиц, а также увеличивать мощность излучения для обеспечения прохождения электромагнитной волны контролируемую среду до приемника 14.

Преобразователь возможно выполнить в виде схемы И-18, управляющий вход которой подключен к выходу реле времени 19 v. через инвертор 20, схему задержки 21 к вы1761287

55 ходу блока 1, который соединен со входом реле времени 19, причем второй вход схемы

И-18 подключен к выходу усилителя 16, а выход через интегратор 22 — к выходу преобразователя, Работа устройства осуществляется следующим образом.

По газоходу 2 пропускаются дымовые .газы, очищенные в электрофильтрах, через отверстие 7 в стенке газохода в его полость проникает рассеянный пучок электромагнитного излучения в инфракрасном диапазоне на длине волны 1 мкм, формируемый светодиодом 11. Число последних подбирается по измеряемой концентрации и расстоянию между стенками газохода, т,е, чем выше эти величины тем большее число светодиодов монтируется в пакете излучателя, Например, для газохода с расстоянием между стенками 3 м после 2-х польного электрофильтра достаточно монтировать один светодиод АЛ-107. работающий в импульсном режиме с током 0,8 а и длительностью импульса 5 мкс, Частоту следования импульсов выбирают, по крайней мере, на порядок выше низкочастотной составляющей выходного сигнала измерителя.

На другой стороне газохода через отверстие в его стенке полупроводниковым диодом 14 измеряется интенсивность рассеянного инфракрасного излучения со светодиода 11, которая зависит от концентрации твердых частиц дымовых газов, Фильтром 15 и усилителем 16 полученный сигнал выделяется из "фонового" сигнала и после преобразования направляется в блок 1 для регулирования работы электрофил ьтра.

Усилитель 16 выполняется с регулируемым коэффициентом усиления, т.к. для увеличения чувствительности в выбранном диапазоне концентрации (затухания излучения) необходимо иметь возможность не только "грубой" подстройки под шкалу измерений — измерением числа подключаемых светодиодов, но и "то ной" подстройки — плавным регулированием коэффициента усиления. Например, (см, фиг. 5) рассмотрим градуировочные характеристики U =

=f(k), где:

U — выходной сигнал с усилителя 16 (мв,), k — относительное значение концентрации твердых частиц в дымовых газах.

Выполнение излучателя с коммутатором 12, т.е. с возможностью подключения нескольких светодиодов и с регулируемым коэффициентом усиления приемника 4, позволяет повысить чувствительность измере5

50 ний концентрации пыли и, следовательно, качество управления электрофильтром.

Для исключения возможности запыления чувствительных элементов 8 излучателя и приемника, введена цилиндрическая камера 9 с воздушной трубкой 10. Причем, последняя введена тангенциально через внешнюю стенку камеры 9, что позволяет создать закрученный вихревой поток воздуха из атмосферы за счет отрицательного давления в газоходе, В результате опытной эксплуатации на ЧГРЭС были выбраны оптимальные соотношения эффективного сечения (Я) цилиндрической камеры (внутреннее сечение камеры минус сечение чувствительного элемента), внутреннего диаметра воздушной трубки (D) и отверстия (d) в стенке газохода, которые соответствовали: S < d < D, Действительно, в случае, когда диаметр отверстия в газоходе больше или равен эффективному сечению камеры, в полости последней скорость истечения воздуха больше (или равна) скорости в отверстии 7, т.е. практически исключается при этих скоростях оседание частиц на торце чувствительного элемента. Выбор диаметра воздушной трубки больше (или равным) диаметра отверстия в газоходе исключает возможность "поджатия" воздушного потока в трубке, т.е, создания дополнительного гидравлического сопротивления перед цилиндрической камерой. Торец чувствительного элемента 8 необходимо размещать между открытым торцом цилиндрической камеры и местом ввода в последнюю воздушной трубки. Это определяется необходимостью предварительного распыления (конденсации) капель воды, попадающих в цилиндрическую камеру из атмосферы, для исключения оседания (периодического) капель на торце чувствительного элемента, а также для исключения прямого воздействия на торец чувствительного элемента потока воздуха.

Размещение торца чувствительного элемента на открытом торце цилиндрической камеры или вне ее, обусловливае возможность периодического запыления торца чувствительного элемента частицами, срываемыми за счет разряжения с внутренних стенок стакана и внешних стенок камеры.

Излучатель 3 может быть выполнен в виде мультивибратора 13 (генератора прямоугольных импульсов), выход которого подключен к электронному ключу 12 (коммутатор), причем последний формирует мощный прямоугольный импульс для питания нескольких светодиодов.

С изменением числа светодиодов изменяется напряжение и ток на выходе ключа

1761287

12, соответственно паспортным данным на светодиоды. Причем. последние могут работать ь раоочем режиме, т,к, охлаждаются в потоке атмосферного воздуха.

Для исключения влияния изменений емпературы атмосферного воздуха на мощность излучения и приема сигнала в ,:х:-.,у вводится температурные компенсаиион. -..;е элементы. напряжение питания на излучатель и приемник подводится от общего источника (не показан), размещенного в месте установки регистрирующего прибора и преобразователя 17, Пулевой сигнал с блока 1, соответствующий началу "паузы через схему задержки 21 и инвертор 20 определяет включение схемы Л-:8 через которую проход. на ин гегpeiop 22 измеряемый сигнал г усилителя 16, После окончания режима гlаузы" и приходом имп,льса отряхивания на::e; е времени 12, последнее формирует сигнал длительного цикла отряхивания для включения схемы И-18, Схема задержки 21 фоомирует паузу между процессами интегрирования, Таким образом, за счет введения дополнительной цилиндрической камеры в стакаíе и воздушной трубки, исключается запыление чувствительных элементов, а за

c eT введения в излучателе генератора прямоугольных импульсов с коммутатором, подключенному к светодиодам. достигается упрощение конструкции и повышение надежности, т.к. сравнительно с прототипом исключаются более десятка элементов и обеспечивается повышение ресурса работы предложенной схемы.

Формула изобретения

1. Устройство для управления электрофильтром, содержащее агрегаты питания

-,,oëåé электрофильтра, элементы встряхивания электродов с газоходом, пылем р, излучатель и приемник которого разме,,ены соосно отверстиям в стенках газохода Hà его противоположных стенках, о т л и ч а ю—

5 щ e e с я тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции устройства, излучатель и приемник выполнены в виде стаканов. каждый открытый торец которых совмещен с отверстием в газоходе, и

10 к каждому закрытому торцу прикреплен чувствительный элемент, установленный в цилиндрической камере. к боковой стенке которой "наружи подведена тангенциально воздушная трубка, при этом цилиндриче15 ская камера, чувствительный элемент и стакан установлены концентрично отверстию в стенке газохода, чувствительные элементы закоеплены между QTKpblTblM тооцом цилиндрической камеры и местом ввода воздуш20 ной трубки, излучатель выполнен s виде полупроводниковых диодов с излучени м в инфракрасном диапазоне, подключенных выходом через коммутатор к енеpdTop) прямоугольных импульсов, а приемник из25 лучения выполнен в виде полупроводникового диода, подключенного через фильтр, усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и преобразователь к элементам очистки электродов электрофильтра.

30 2.Устройство по п.1,отл ича ю щеес я тем, что диаметр воздушной рубки, отверстия в стенке газохода и эффективное сечение цилиндрической камеры выбирают из соотношения

35 Б d =D. где D — диаметр воздушной трубки; б — диаметр отверстия B стенке азо oS — эффекти в нов сечен ие цили на ри ге

40 ской камеры.

17б1287

2 д

Составитель Г.Кротков

Техред М.Моргентал КоРРе оР Н.Коро .

Заказ 3210 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101